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試験設備の機能
研究の目的
試験用電源設備の特長
SCADAシステム 国際連携
大谷 謙仁産業技術総合研究所 再生可能エネルギー研究センター エネルギーネットワークチーム
大型パワーコンディショナの国際的研究開発・認証拠点と国際標準化
AC 6600V
安全性試験室
電力系統 AC Grid 66kV
PV インバータ PV Inverter
500kW
太陽電池模擬電源 PV Simulator No1
550kw
電力貯蔵設備
1.2MW
系統模擬6600Vバス Grid Simulator Bus
AC 3MVAバス AC Test Bus
太陽電池500kWバス PV Array Bus
DC模擬3MWバス PV Simulator Bus
模擬配電線路 LIN
・・・
AC 400V
Power Storage Unit Sodium-ion Battery
太陽電池模擬電源 PV Simulator No6
550kw
Environmental Safety
Test Lab
3.0MVA max
EMC Test Lab (10m) 1.5MVA max
電磁環境 試験室
Grid Interconnection Test Lab No.1 3.0MVA max
系統連系 試験室１
Grid Interconnection Test Lab No.2 1.0MVA max
系統連系 試験室２
System Performance Test Lab
1.0MVA max
システム性能 試験室
系統模擬電源 Grid Simulator
1.66MVA
系統模擬電源 Grid Simulator
1.66MVA
系統模擬電源 Grid Simulator
1.66MVA
PV Simulator Multi Output
220kW
DCマルチ模擬電源
Load Bank (LCR) No1
1MVA
模擬負荷装置
Load Bank (LCR) No2
1MVA
模擬負荷装置
Load Bank (LCR) No3
1MVA
模擬負荷装置
系統6600Vバス Grid Bus
系統模擬400Vバス Grid Simulator Bus
AC 1MVAバス AC Test Bus
AC 1MVAバス AC Test Bus
太陽電池 PV Array
500kW
福島再生可能エネルギー研究所（FREA）
パワーコンディショナ等の系統連系機器の試験・研究協力相手機関
国⽴再生可能エネルギー研究所(NREL)、米
サンディア国⽴研究所（SNL）、米
IEA スマートグリッド⾏動計画 (ISGAN)Annex 5. SIRFIN（スマートグリッド研究施設ネットワーク）への参加機関
その他の活動欧州計画：European Liaison on Electricity grid Committed Towards long-term
Research Activities (ELCTRA) WP10: International Cooperation（国際協力）
MOU 締結機関
オーストリア工学研究所(AIT)、オーストリア
フラウンホーファ研究機構、独
PLC
PLC
PLC PLC PLC
Control PC*1
PLC
・オブジェクト定義(Object Definition) /・システム管理(Management) /・履歴取得・管理(Historian)
RTDS/PLES/MATLAB
メタルLAN(Metallic LAN)
光ファイバー(Optical Fiber)
PLC
PV Simulator Room Grid Simulator RoomEMC Test Lab
Grid Interconnection Test Lab No.1
Grid Interconnection Test Lab No.2
Environmental Safety Test Lab System Performance Test Lab
Optical Switching HUB
Optical Sw
itching HU
B
Optical Sw
itching HU
B
Optical Sw
itching HU
B
Optical Sw
itching HU
B
Optical Sw
itching HU
B
Optical Sw
itching HU
B
Optical Sw
itching HU
B
*1 :オブジェクト実行(Object Execution)データ取得(Data Acquisition)
Monitoring &Control PC
制御PCMaster Control & Management PC
統合PC
Analysis PC
解析PC
Grid SimulatorAC模擬電源
1.65MW
Grid SimulatorAC模擬電源
1.65MW
Grid SimulatorAC模擬電源
1.65MW Measurement Equipment
計測盤
Measurement Equipment
計測盤Measurement Equipment
計測盤Measurement Equipment
計測盤Measurement Equipment
計測盤
Control PC*1
系統連系試験室1制御PC*1
Control PC*1
系統連系試験室2制御PC*1
安全性試験室制御PC*1Control PC*1
システム性能試験室 制御PC*1
Control PC*1
PV SimulatorDC模擬電源
500kW
PV SimulatorDC模擬電源
500kW
PV SimulatorDC模擬電源
500kW
PV SimulatorDC模擬電源
500kW
PV SimulatorDC模擬電源
500kW
PV SimulatorDC模擬電源
500kW
太陽電池模擬直流電源室
系統連系試験室１ 系統連系試験室2
系統模擬交流電源室
電磁環境試験室・電気フィルター室
・モニタリング(Monitoring) /・情報収集・伝達・表示
(Information ,Deployment) /・通信制御(Communication)
電力系統への分散電源の連系において電力品質確保のために求められる試験を行う設備。PCSの各種試験（単独運転防止試験、FRT試験等）を行う。交流電源シミュレータの最大容量は5MVA。試験可能な分散電源の最大容量は3MW。
Ａ．系統連系試験設備
Ｂ．安全性試験設備（恒温槽等）
PCSに実環境を模擬した高温加速試験、熱サイクル試験を行い、長期的な信頼性の評価や、サージ電圧（瞬間的な異常高電圧）試験などの安全性に関する試験を行う設備。
PCSからの電磁放射（妨害波）を測定、および外部からの電磁波に対してPCSの機能・動作が阻害されないかを測定する試験を行う設備。
Ｃ．電磁環境試験設備（電波暗室）
分散電源（太陽光発電、蓄電池等）とPCSを一つのシステムとして各種性能（天候に応じて発電出力を最大化する自動制御性能等）を評価する設備。
Ｄ．システム性能試験設備
実験別棟大規模実験, 延床面積約4,600㎡
研究本館研究・小規模実験, 延床面積約6,900㎡, 4階建
実証フィールド（面積約25,000㎡）
実証フィールド（面積約25,000㎡）
産総研 福島再生可能エネルギー研究所（郡山市）
大型パワーコンディショナの国際認証基盤設備大規模実験, 延床面積約5,000㎡
各試験室で基本的なデータ収集と装置の操作が行えます。
再生可能エネルギーの導入に不可欠な、大型パワーコンディショナ等の先端的パワーエレクトロニクス機器の世界トップレベル（3MWまで）の試験評価・研究開発拠点を整備中（H25年度補正予算）です。
分散電源の性能試験とこれらを統合するエネルギーマネージメントシステムの性能検証を実規模で実施するためのユーザーファシリティとなります。
海外研究機関等との連携により、研究成果の速やかな国際標準化と、製品の海外認証に向けた支援を目指します。
スケジュール
H26年12月 施設着工H27年10月 予約開始H28年4月 開所
5.0 MVA 系統模擬電源 5.0MVA Grid Simulator
基本仕様 Specifications● 電圧 Voltage：0 - 576V or 0 – 6750V● 電圧精度 Voltage Accuracy：±0.1%● 周波数 Frequency：45 - 66Hz● 周波数精度 Frequency Accuracy：±0.01Hz● 電流 Current：2500A or 146A● 出力方向 ：双方向
Power Flow：Bi-directional
●位相制御：三相独立制御Phase Control：Independent phase control
● 出力電圧歪： <1%Output Voltage THD
● ソフトウェアインターフェース過渡応答リスト編集任意波形生成
定格出力 Rated output
1660 kVA x 3 units
● 3台並列運転時：5.0 MVA3 modules capable of independent orparallel operation
並列運転機能 Modularity
世界最大級、最新の電源設備により、米国、欧州、東南アジア等の様々な国の電力系統を模擬します。
各国の市場に向けた系統連系試験を促進します。
系統連系試験室の完成予想図（大型の20ftコンテナも収容できます）
3.0 MW 太陽電池模擬電源 3.0MW PV Simulator
基本仕様 Specifications
● 電圧 Voltage：0 - 1000V
● 電流 Current：0 - 1500A● 出力方向：供給のみ
Power Flow：Supply only
● PHIL interface：TBD ● 応答時間 Slew Rate：
≦5ms for 10 - 90% step● 出力電圧精度：±0.5%
Load Regulation/at Steady-state
● ソフトウェアインターフェース
・太陽電池 IV カーブ エミュレーション・時系列運転パターンの設定
定格出力 Rated output
550 kW x 6 units
直並列運転機能 Modularity
● 6台並列運転時： 3.3 MW6 modules parallel operation
● 2台直列運転時： 2,000 V2 modules series operation
天候によらず、様々な太陽電池（結晶シリコン形、薄膜シリコン形、CIGS形等）の模擬ができます。
世界中のメガソーラ建設に対応します。（直流電圧2,000V対応など）
系統連系試験室の完成予想図（大型の20ftコンテナも収容できます）
FREA-Gでの認証試験と研究開発がPCSメーカの海外進出を支援できるよう、国際標準化に向けた連携を推進しています。